ITTO990458A1 - BRAKE BRAKE COMMAND DEVICE, ESPECIALLY FOR WEAVING AND SIMILAR TELAIDS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: DESCRIPTION of the Industrial Invention entitled:
"Dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili" "Weft brake control device, particularly for weaving looms and the like"
D E S C R I Z I ON E DESCRIPTION
Il presente trovato riguarda un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili. Più particolarmente, il trovato riguarda un dispositivo di comando di frenatrama per telai senza navetta, in particolare telai a pinza, a proiettile e ad aria. The present invention relates to a weft brake control device, particularly for weaving looms and the like. More particularly, the invention relates to a weft braking control device for looms without shuttle, in particular gripper, projectile and air looms.
Come è noto, il filo di trama viene svolto da un rocchetto di filo di trama disposto a monte di un alimentatore di filo di trama dal quale il filo è poi inviato al telaio per la tessitura. As is known, the weft thread is unwound from a weft thread reel arranged upstream of a weft thread feeder from which the thread is then sent to the loom for weaving.
Tra il rocchetto di svolgimento del filo di trama e l'alimentatore e tra il dispositivo alimentatore e il telaio sono generalmente previsti frenatrama i quali hanno il compito di modulare la tensione del filo di trama in modo tale da adattarla alle esigenze di tessitura. Weft brakes are generally provided between the weft thread unwinding spool and the feeder and between the feeder device and the loom, which have the task of modulating the weft thread tension in such a way as to adapt it to the weaving needs.
La modulazione del filo di trama viene quindi effettuata mediante dispositivi che frenano da un lato lo svolgimento del filo di trama dal rocchetto, prima dell'invio all'alimentatore di trama, e dall'altro l'invio del filo di trama dall'alimentatore al telaio di tessitura. The modulation of the weft thread is then carried out by means of devices which, on the one hand, brake the unwinding of the weft thread from the reel, before sending it to the weft feeder, and on the other hand, the delivery of the weft thread from the feeder to the weaving loom.
La frenatura del filo di trama risulta essere un elemento essenziale della tessitura con i moderni telai, che attualmente raggiungono velocità medie fino a 1800 m/min (telai senza navetta). Le elevate velocità medie della trama fanno sì che sia necessario effettuare una frenatura della medesima in tempi altamente ridotti con interventi nell’ordine di pochi millisecondi. The braking of the weft yarn is an essential element of weaving with modern looms, which currently reach average speeds up to 1800 m / min (looms without shuttle). The high average speeds of the weft mean that it is necessary to brake it in very short times with interventions in the order of a few milliseconds.
Attualmente i frenatrama sono comandati in due differenti modi. The weft brakes are currently controlled in two different ways.
Una prima modalità prevede l'impiego di una bobina pilotata in corrente, la quale si muove in un campo magnetico fisso. Alla bobina è collegato direttamente il dispositivo frenatrama che va ad interagire con il filo di trama per effettuare la frenatura. A first modality foresees the use of a coil driven in current, which moves in a fixed magnetic field. The weft braking device is directly connected to the reel and it interacts with the weft thread to perform braking.
L’inconveniente di questa soluzione è dato dal fatto che al fine di ottenere una elevata forza elettrodinamica dalla bobina è necessario pilotare una corrente elevata. Quindi, il rapporto tra corrente di alimentazione e resa elettrodinamica è sfavorevole. The drawback of this solution is that in order to obtain a high electrodynamic force from the coil it is necessary to drive a high current. Hence, the relationship between supply current and electrodynamic yield is unfavorable.
Inoltre, la bobina è pilotata in corrente mediante una coppia di fili che sono direttamente collegati alla bobina stessa. Questo, in seguito ai numerosissimi interventi che la bobina deve effettuare per azionare il freno della trama, fa sì che il dispositivo di comando del frenatrama sia suscettibile a guasti, in quanto il pilotaggio della bobina mediante i due fili sopra citati non risulta essere esente da inconvenienti quali rotture e simili. Furthermore, the coil is driven in current by means of a pair of wires which are directly connected to the coil itself. This, following the numerous interventions that the bobbin must carry out to operate the weft brake, causes the weft brake control device to be susceptible to failures, as the driving of the bobbin by means of the two aforementioned wires is not exempt from drawbacks such as breakages and the like.
Una seconda modalità di pilotaggio di frenatrama prevede l'impiego di motori passo-passo i quali tuttavia non sono collegati direttamente con il frenatrama, ma prevedono una trasmissione indiretta, con impiego di camme. A second weft braking driving method provides for the use of stepping motors which, however, are not directly connected to the weft brake, but provide an indirect transmission, with the use of cams.
L'inconveniente di questa seconda soluzione è dato dal fatto che la trasmissione tra il motore e i frenatrama non essendo diretta è lenta, non soddisfacendo quindi alle necessità di avere tempi di intervento estremamente ridotti per i motivi sopra citati. Inoltre la trasmissione indiretta comporta dispositivi meccanici per il collegamento del motore al frenatrama, con complicazioni costruttive, oltre a costi non trascurabili. Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, in cui il tempo di intervento del frenatrama sia fortemente ridotto rispetto a dispositivi di frenatrama di tipo noto. The drawback of this second solution is given by the fact that the transmission between the motor and the weft brake is slow, not being direct, therefore not satisfying the need for extremely short intervention times for the reasons mentioned above. Furthermore, indirect transmission involves mechanical devices for connecting the motor to the weft brake, with constructive complications, as well as non-negligible costs. The aim of the present invention is to provide a weft brake control device, particularly for weaving looms and the like, in which the intervention time of the weft brake is greatly reduced compared to known weft braking devices.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, in cui a parità di corrente di pilotaggio del dispositivo di comando, la resa elettrodinamica di tale dispositivo sia superiore rispetto alla resa di dispositivi di tipo noto. Within the scope of this aim, an object of the present invention is to provide a weft braking control device, in which, for the same driving current of the control device, the electrodynamic yield of this device is higher than the yield of known type.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, avente elevata precisione di comando del frenatrama. Another object of the present invention is to provide a weft brake control device, particularly for weaving looms and the like, having a high control precision of the weft brake.
Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama in cui sia possibile controllare lo spostamento effettivamente impartito al frenatrama, in modo da regolarlo sostanzialmente in tempo reale. A further object of the present invention is to provide a weft brake control device in which it is possible to control the movement actually imparted to the weft brake, so as to adjust it substantially in real time.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, in cui la trasmissione del comando dal dispositivo di comando al frenatrama sia diretta, senza l'interposizione di organi meccanici quali camme e simili. Another object of the present invention is to provide a weft brake control device, particularly for weaving looms and the like, in which the transmission of the command from the control device to the weft brake is direct, without the interposition of mechanical members such as cams and similar.
Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione ed a costi competitivi. Not least object of the present invention is to provide a weft braking control device which is highly reliable, relatively easy to manufacture and at competitive costs.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere un motore lineare il cui rotore è costituito<'>da un albero calettato su un dispositivo di frenatura, lo spostamento di detto albero consentendo di modulare l'azione frenante di detto dispositivo di frenatura su un filo di trama. This task, as well as these and other purposes which will become clearer hereinafter, are achieved by a weft brake control device, particularly for weaving looms and the like, characterized in that it comprises a linear motor whose rotor is constituted by a shaft keyed on a braking device, the displacement of said shaft allowing to modulate the braking action of said braking device on a weft thread.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo di comando di frenatrama, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the weft brake control device, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings in which:
la figura 1 illustra, in vista in sezione, il dispositivo di comando di frenatrama secondo il presente trovato, con una prima forma di realizzazione di dispositivo frenatrama; Figure 1 is a sectional view of the weft brake control device according to the present invention, with a first embodiment of weft brake device;
la figura 2 è una vista analoga alla figura 1, illustrante una seconda forma di realizzazione di dispositivo frenatrama; Figure 2 is a view similar to Figure 1, illustrating a second embodiment of weft braking device;
la figura 3 è una vista analoga alle figure 1 e 2, illustrante una terza forma di realizzazione di dispositivo frenatrama, in una prima posizione operativa; e la figura 4 è una vista analoga alla figura 3, illustrante il dispositivo frenatrama in una seconda posizione operativa. Figure 3 is a view similar to Figures 1 and 2, illustrating a third embodiment of weft braking device, in a first operating position; and Figure 4 is a view similar to Figure 3, illustrating the weft braking device in a second operating position.
Con riferimento alle sopra citate figure, il dispositivo di comando di frenatrama, globalmente indicato dal numero di riferimento 1, comprende un rotore costituito da un albero 2 di materiale non magnetico il quale è agganciato ad un elemento di supporto 3 sul quale sono montati due anelli magnetici (ad esempio realizzati in neodimio) che sono magnetizzati radialmente e in senso opposto. With reference to the aforementioned figures, the weft braking control device, globally indicated by the reference number 1, comprises a rotor consisting of a shaft 2 of non-magnetic material which is coupled to a support element 3 on which two rings are mounted. magnetic (e.g. made of neodymium) which are magnetized radially and in the opposite direction.
I due anelli magnetici sono indicati dai numeri di riferimento 10 e 11 e sono montati su un anello 9 di materiale magnetico (ad esempio ferro), il quale è a sua volta montato su un rocchetto 13 (in plastica) solidale all'albero 2. The two magnetic rings are indicated by the reference numbers 10 and 11 and are mounted on a ring 9 of magnetic material (for example iron), which is in turn mounted on a spool 13 (in plastic) integral with the shaft 2.
Lo statore del motore lineare 1 è costituito da un involucro esterno 20 attraverso il quale passa coassialmente l'albero 2, e da almeno due espansioni polari 6 e 8 le quali abbracciano due bobine 4 e 5. The stator of the linear motor 1 consists of an external casing 20 through which the shaft 2 passes coaxially, and of at least two pole pieces 6 and 8 which embrace two coils 4 and 5.
Preferibilmente, il motore lineare prevede un'ulteriore espansione polare (terzo polo 7) la quale migliora fortemente l'efficienza del motore. Preferably, the linear motor provides for a further polar expansion (third pole 7) which greatly improves the efficiency of the motor.
Sull'albero 2 è direttamente calettato un dispositivo di frenatura, di tipo di per sè noto. A braking device of a per se known type is directly keyed onto the shaft 2.
Nella figura 1 il dispositivo di frenatura, indicato dal numero di riferimento 30, comprende un elemento asti forme 31 alle cui estremità è collegato un elemento flessibile 32 atto ad esercitare una azione di interferenza contro il filo di trama T, andando a comprimere il filo di trama contro un elemento di riscontro fisso 33. In Figure 1, the braking device, indicated by the reference number 30, comprises a rod element 31 at the ends of which a flexible element 32 is connected, capable of exerting an interference action against the weft thread T, compressing the yarn weft against a fixed abutment element 33.
La modulazione dell'azione frenante del dispositivo di frenatura 30 è effettuata agendo appunto su uno spostamento del dispositivo di frenatura 30 in direzione perpendicolare allo sviluppo del filo di trama T. The modulation of the braking action of the braking device 30 is carried out by acting on a displacement of the braking device 30 in a direction perpendicular to the development of the weft thread T.
Tale spostamento del dispositivo di frenatura 30 è ottenuto agendo sullo spostamento dell'albero 2 che costituisce il rotore del motore lineare 1. This displacement of the braking device 30 is obtained by acting on the displacement of the shaft 2 which constitutes the rotor of the linear motor 1.
In pratica, il flusso magnetico generato dai magneti 10 e 11 si concatena con le bobine 4 e 5 e facendo passare corrente in queste bobine si ottiene un movimento in un verso o nell'altro dell'albero 2, a seconda della direzione della corrente. In practice, the magnetic flux generated by the magnets 10 and 11 is chained with the coils 4 and 5 and by passing current in these coils a movement in one direction or the other of the shaft 2 is obtained, depending on the direction of the current.
Il dispositivo di comando secondo il trovato può inoltre essere dotato di mezzi di misurazione dello spostamento del motore, ossia dello spostamento dell'albero 2 che aziona diretamente il dispositivo di frenatura. Tali mezzi di rilevamento dello spostamento del motore sono opportunamente costituiti da un dispositivo sensore 24 disposto affacciato ad una calamita 25 che è solidale con l'albero 2 del motore. Il dispositivo sensore 24 è sensibile al campo magnetico e misura la distanza esistente tra di esso e la calamita 25. The control device according to the invention can also be equipped with means for measuring the displacement of the motor, that is, the displacement of the shaft 2 which directly actuates the braking device. These means for detecting the movement of the motor are conveniently constituted by a sensor device 24 arranged facing a magnet 25 which is integral with the shaft 2 of the motor. The sensor device 24 is sensitive to the magnetic field and measures the distance existing between it and the magnet 25.
Tale distanza è direttamente proporzionale allo spostamento che l'albero 2 del motore effettua in direzione ortogonale allo sviluppo del filo di trama T. This distance is directly proportional to the movement that the shaft 2 of the motor carries out in a direction orthogonal to the development of the weft thread T.
In tal modo, è possibile avere in tempo reale una conoscenza della posizione esata dell'albero 2 e quindi della forza di frenatura imposta al dispositivo di frenatura 30. In this way, it is possible to have in real time a knowledge of the exact position of the shaft 2 and therefore of the braking force imposed on the braking device 30.
Il comando al motore lineare 1 potrà essere condizionato da un segnale che proviene dal telaio, o meglio da un sensore, schematicamente indicato dal numero di riferimento 35, il quale misura direttamente la tensione reale del filo di trama T, e atraverso un microprocessore, indicato dal numero di riferimento 36, regola la frenata del dispositivo frenante, in funzione dei parametri fomiti dal telaio o in funzione della tensione del filo di trama T. The command to the linear motor 1 can be conditioned by a signal that comes from the loom, or rather from a sensor, schematically indicated by the reference number 35, which directly measures the real tension of the weft thread T, and through a microprocessor, indicated from reference number 36, it adjusts the braking of the braking device, according to the parameters provided by the loom or according to the weft thread tension T.
In pratica, il comando impartito dal microprocessore 36 consiste in un segnale di corrente che va ad eccitare le bobine 4 e 5. L'impiego di un motore lineare consente di avere una elevata efficienza di trasmissione del movimento, impartito dall'albero 2 al dispositivo di frenatura 30, in quanto il collegamento tra i due organi è diretto, senza l'interposizione di camme e simili. In practice, the command given by the microprocessor 36 consists of a current signal which excites the coils 4 and 5. The use of a linear motor allows to have a high efficiency of transmission of the movement, imparted by the shaft 2 to the device. braking 30, since the connection between the two members is direct, without the interposition of cams and the like.
Inoltre, a parità di corrente di eccitazione delle bobine 4 e 5, nei confronti di eccitazione di una bobina impiegata in un dispositivo di comando di tipo noto, la resa eletrodinamica, ossia la forza sviluppabile dal motore, è molto maggiore nel caso di un motore lineare, quindi il rapporto potenza dissipataprestazioni è altamente a favore del motore lineare. Furthermore, with the same excitation current of the coils 4 and 5, compared to the excitation of a coil used in a control device of a known type, the electrodynamic yield, i.e. the force that can be developed by the motor, is much greater in the case of a motor. linear, so the power dissipated to performance ratio is highly in favor of the linear motor.
La figura 2 illustra una seconda forma di realizzazione del dispositivo di frenatura 30, qui indicato dal numero di riferimento 40, in cui il filo di trama T viene frenato mediante lo spostamento di un pattino 41 calettato sull'albero 2 del motore lineare 1, il quale pattino 41 si porta in battuta contro un pattino di riscontro fisso 42. Tale pattino 42 può anche essere mobile e tenuto in posizione da una molla. Figure 2 illustrates a second embodiment of the braking device 30, here indicated by the reference number 40, in which the weft thread T is braked by moving a shoe 41 keyed onto the shaft 2 of the linear motor 1, the which shoe 41 abuts against a fixed abutment shoe 42. This shoe 42 can also be movable and held in position by a spring.
La figura 3 illustra un'ulteriore forma di realizzazione del dispositivo di frenatura, qui indicato dal numero di riferimento 50, il quale è costituito da una pluralità di rulli 51 supportati da un elemento a barra 52 il quale è calettato sull'albero 2 del motore lineare 1. Figure 3 illustrates a further embodiment of the braking device, indicated here by the reference number 50, which consists of a plurality of rollers 51 supported by a bar element 52 which is keyed onto the shaft 2 of the motor linear 1.
Ulteriori rulli 51 sono disposti affacciati ai primi rulli 51, e tra i primi e i secondi rulli passano i fili di trama T. Further rollers 51 are arranged facing the first rollers 51, and the weft threads T pass between the first and second rollers.
La movimentazione dell'albero 2 consente uno spostamento deH'elemento a barra 52 che supporta i primi rulli 51, in modo tale che i primi e i secondi rulli 51, come illustrato nella figura 4 (mentre la figura 3 illustra la prima posizione operativa della terza forma di realizzazione del dispositivo di frenatura), effettuano una frenatura del filo di trama T il quale passa attorno ai primi e ai secondi rulli 51 , realizzando delle anse, che quindi lo frenano. The movement of the shaft 2 allows a displacement of the bar element 52 which supports the first rollers 51, so that the first and second rollers 51, as illustrated in Figure 4 (while Figure 3 illustrates the first operating position of the third embodiment of the braking device), perform a braking of the weft thread T which passes around the first and second rollers 51, forming loops, which therefore brake it.
Si è in pratica constatato come il dispositivo di comando di frenatura secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato, in quanto consente un tempo di intervento per l'azionamento del dispositivo di frenatura, che è ridotto rispetto ai tempi che sono in grado di garantire i dispositivi di tipo noto. Inoltre, il collegamento diretto tra l'albero del motore e il dispositivo di frenatura stesso consente di rendere immediata la trasmissione del moto, oltre che ridurre i costi costruttivi, in virtù dell'assenza di organi meccanici supplementari. In practice it has been found that the braking control device according to the invention fully achieves the intended aim, since it allows an intervention time for the actuation of the braking device, which is reduced with respect to the times which are able to guarantee the known types of devices. Furthermore, the direct connection between the motor shaft and the braking device itself allows immediate motion transmission, as well as reducing construction costs, by virtue of the absence of additional mechanical components.
Un ulteriore vantaggio dei trovato è dato dal fatto che il motore lineare richiede una bassa corrente di pilotaggio per produrre una forza elettrodinamica che risulta essere superiore alla forza ottenibile con pilotaggio di dispositivi di comando di tipo noto, a parità di corrente. A further advantage of the invention is given by the fact that the linear motor requires a low driving current to produce an electrodynamic force which is higher than the force obtainable by driving control devices of known type, with the same current.
In tal modo, la potenza consumata dal dispositivo di comando secondo il trovato risulta essere inferiore alla potenza consumata dai dispositivi di tipo noto. In this way, the power consumed by the control device according to the invention is lower than the power consumed by known devices.
Ancora ulteriormente, il pilotaggio diretto del dispositivo di frenatura, mediante l'albero del motore lineare, consente di determinare con facilità lo spostamento effettuato da tale albero, e quindi di determinare in ogni istante la forza frenante effettivamente esercitata dal dispositivo di frenatura sul filo di trama. Still further, the direct driving of the braking device, by means of the shaft of the linear motor, makes it possible to easily determine the displacement carried out by this shaft, and therefore to determine at any moment the braking force actually exerted by the braking device on the wire. plot.
La determinazione della forza frenante effettiva consente, inoltre, mediante confronto con la tensione del filo di trama, di determinare correzioni, sostanzialmente in tempo reale, allo spostamento dell'albero del motore lineare, in modo da correggere, istante per istante, la forza frenante esercitata dal dispositivo di frenatura, per adeguarla ad una forza frenante desiderata. The determination of the effective braking force also allows, by comparison with the weft thread tension, to determine corrections, substantially in real time, to the displacement of the linear motor shaft, in order to correct, instant by instant, the braking force. exerted by the braking device, to adapt it to a desired braking force.
Il dispositivo di comando così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The control device thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.
Claims (8)
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